[发明专利]一种基于FPGA的电力谐波检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的电力谐波检测系统，其特征在于，包括：ADC模块和FPGA系统，其中所述FPGA系统包括：FIFO模块、窗函数ROM模块、FFT模块和控制模块；

所述ADC模块的第一端与所述FIFO模块的第一端相连，所述FIFO模块第二端与所述窗函数ROM模块的第一端相连，所述窗函数ROM模块的第二端与所述FFT模块的第一端相连；所述控制模块分别与所述FIFO模块、所述窗函数ROM模块和所述FFT模块相连；

所述ADC模块用于：将电力信号转换为数据序列，并输入到所述FIFO模块中；

所述窗函数ROM模块用于：存储预置点数的窗函数序列；

所述FIFO模块用于：保存所述数据序列，当所述数据序列的点数达到所述FFT模块的点数时，对所述数据序列和所述窗函数序列进行加窗运算；

所述FFT模块用于：对加窗运算后的所述数据序列进行快速傅里叶变换，得到频谱序列，所述频谱序列包括频谱基波和频谱谐波；

所述控制模块用于：控制所述FIFO模块、窗函数ROM模块和FFT模块进行工作。

2.根据权利要求1的所述基于FPGA的电力谐波检测系统，其特征在于，还包括：上位机；

所述上位机用于：对所述频谱序列进行频谱分析，得到所述频谱序列的幅值和频率，并绘制所述频谱序列的频谱图。

3.根据权利要求1的所述基于FPGA的电力谐波检测系统，其特征在于，所述窗函数序列设置为汉宁窗函数序列。

4.根据权利要求1的所述基于FPGA的电力谐波检测系统，其特征在于，所述FIFO模块具体用于：保存所述数据序列，当所述数据序列的点数达到所述FFT模块的点数时，对所述数据序列和所述窗函数序列进行乘法运算。

5.根据权利要求1的所述基于FPGA的电力谐波检测系统，其特征在于，所述所述FFT模块采用AXI数据总线，并设置所述FFT模块的点数为2048点。

6.根据权利要求1的所述基于FPGA的电力谐波检测系统，其特征在于，所述ADC模块的采样速率大于1MSPS。

7.一种基于FPGA的电力谐波检测方法，其特征在于，应用于所述基于FPGA的电力谐波检测系统，包括以下步骤：

通过ADC模块将电力信号转换为数据序列，并输入到FIFO模块中；

所述FIFO模块对所述数据序列进行保存，当所述数据序列的点数达到所述FFT模块的点数时，对所述数据序列和窗函数序列进行加窗运算，所述窗函数序列存储于窗函数ROM模块中；

通过FFT模块对加窗运算后的所述数据序列进行快速傅里叶变换，得到频谱序列，所述频谱序列包括频谱基波和频谱谐波。

8.根据权利要求7的所述基于FPGA的电力谐波检测方法，其特征在于，所述通过FFT模块对进行加窗运算后的所述数据序列进行快速傅里叶变换，得到频谱序列，所述频谱序列包括频谱基波和频谱谐波，之后还包括：

通过上位机对所述频谱序列进行频谱分析，得到所述频谱序列的幅值和频率，并绘制所述频谱序列的频谱图。

9.根据权利要求7的所述基于FPGA的电力谐波检测方法，其特征在于，所述对所述数据序列和窗函数序列进行加窗运算，具体为：

对所述数据序列和所述窗函数序列进行乘法运算。

10.根据权利要求7的所述基于FPGA的电力谐波检测方法，其特征在于，所述通过ADC模块将电力信号转换为数据序列，并输入到FIFO模块中，具体为：

通过采样速率大于1MSPS的所述ADC模块将所述电力信号转换为所述数据序列，并输入到所述FIFO模块中。